紫花苜蓿萌發(fā)出苗期的耐鹽鑒定方法

岳明強(qiáng)，劉艷昆，徐玉鵬，閻旭東

(滄州市農(nóng)林科學(xué)院畜牧研究所，河北 滄州 061001)

土壤鹽漬化是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的最嚴(yán)重的非生物逆境之一[1]。目前世界范圍內(nèi)至少1/5的耕地存在不同程度的鹽堿化，而我國(guó)鹽堿化土地面積近l億hm2[2]。紫花苜蓿(Medicagosativa)被譽(yù)為牧草之王，有一定的喜鹽性，種植廣泛，在增加優(yōu)質(zhì)飼料生產(chǎn)、促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展和改良土壤中發(fā)揮著重要作用[3]。因此，培育耐鹽苜蓿品種，是開發(fā)和利用鹽堿地的有效途徑之一。在紫花苜蓿引種、育種過程中會(huì)產(chǎn)生大量的原始材料，如何對(duì)這些材料進(jìn)行早期耐鹽性鑒定，提高苜蓿育種、引種過程中篩選工作的效率，在生產(chǎn)上縮短育種周期一直是苜蓿育種家探索的問題。研究表明[4]，苜蓿幼苗階段的耐鹽性能在一定程度上預(yù)測(cè)苜蓿品種的耐鹽性。本研究采用生產(chǎn)上廣泛種植的耐鹽苜蓿品種中苜1號(hào)、敖漢和不耐鹽苜蓿品種胖多、牧歌、中苜2號(hào)5個(gè)品種為試驗(yàn)材料，研究苜蓿芽期和苗期的耐鹽性，以期找到一種能夠快速鑒定苜蓿耐鹽材料的方法。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料 2個(gè)耐鹽苜蓿品種中苜1號(hào)、敖漢和不耐鹽品種中苜2號(hào)均為中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所楊青川研究員惠贈(zèng)，不耐鹽苜蓿品種胖多和牧歌購(gòu)自北京克勞沃草業(yè)開發(fā)中心。

NaCl、硝酸鈣[Ca(NO3)2·4H2O]、硝酸鉀(KNO3)、磷酸二氫銨(NH4H2PO4)、硫酸鎂(MgSO4·7H2O)、螯合鐵(Fe-EDTA)、硫酸錳(MnSO4·4H2O)、硼酸(H3BO3)、硫酸鋅(ZnSO4·4H2O)、硫酸銅(CuSO4·5H2O)、鉬酸銨[(NH4)2MoO4]，均為分析純國(guó)產(chǎn)藥品。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1發(fā)芽試驗(yàn)法[5-6]各苜蓿品種種子清洗后，分別放入0.3%、0.5%、0.7%、0.9%、1.1% 65種不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaCl溶液中培養(yǎng)，重蒸餾水為對(duì)照(CK1)。每個(gè)培養(yǎng)皿中鋪2層濾紙，擺上種子，種子上面再覆2層濾紙，然后分別加入上述不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaCl 溶液(對(duì)照加重蒸餾水)各10 mL，直到濾紙吸收飽和并稍有溢出為止。將培養(yǎng)皿置于20 ℃培養(yǎng)箱。每24 h更換1次相應(yīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaCl溶液，對(duì)照更換重蒸餾水，以保持NaCl溶液濃度基本不變和良好的通氣狀況。試驗(yàn)期間每天記錄發(fā)芽種子數(shù)，連續(xù)2 d種子發(fā)芽數(shù)為0時(shí)調(diào)查結(jié)束[7]。最后記錄發(fā)芽數(shù)后測(cè)量胚根長(zhǎng)度。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)計(jì)算各品種種子在不同濃度NaCl溶液處理后的相對(duì)發(fā)芽率(%)、相對(duì)發(fā)芽勢(shì)(%)及胚根相對(duì)長(zhǎng)度(%)，然后計(jì)算耐鹽指數(shù)。計(jì)算公式如下:

耐鹽指數(shù)=(平均相對(duì)發(fā)芽率+平均相對(duì)胚根長(zhǎng)度+平均相對(duì)發(fā)芽勢(shì))/3。

1.2.2營(yíng)養(yǎng)液法[8-9]以粒徑為0.75～1.00 mm大小的蛭石為基質(zhì)，選用NaCl溶液加入1/2日本園試通用配方營(yíng)養(yǎng)液[10-12]作為種子發(fā)芽的培養(yǎng)液，設(shè)定0(CK2)、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%、1.1% 6種NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)，每個(gè)處理3次重復(fù)。將50粒苜蓿種子置于蛭石中，培養(yǎng)盒置于溫度(25±1) ℃的日光溫室中，每2 d稱量補(bǔ)充所失營(yíng)養(yǎng)液，隔一次加入一滴(約0.02 mL)NaCl溶液以保證NaCl溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。在培養(yǎng)第10天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率；培養(yǎng)第30天測(cè)定存苗數(shù)、苗高、幼根長(zhǎng)和干質(zhì)量。每個(gè)處理測(cè)10株，計(jì)算各濃度下相對(duì)發(fā)芽率、相對(duì)苗高、相對(duì)幼根長(zhǎng)、相對(duì)干質(zhì)量和相對(duì)存苗數(shù)。然后計(jì)算耐鹽指數(shù)。公式如下：

耐鹽指數(shù)=(平均相對(duì)發(fā)芽率+10 d平均相對(duì)苗高+30 d平均相對(duì)胚根長(zhǎng)度+平均相對(duì)幼苗干質(zhì)量+30 d平均相對(duì)存苗數(shù))/5。

1.2.3自然鹽水法 用河北省滄州市農(nóng)林科學(xué)院南大港試驗(yàn)基地鹽堿土的析出鹽水代替純NaCl，其余同1.2.2.

1.3數(shù)據(jù)分析 采用Excel統(tǒng)計(jì)變異系數(shù)，SPASS 6.0進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果

2.1發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果 5個(gè)苜蓿品種的相對(duì)發(fā)芽率及其變異系數(shù)均隨NaCl溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而降低(表1)，說明隨NaCl溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加苜蓿各品種耐鹽性差異增大；在含鹽量為0.7%的處理下，各品種間相對(duì)發(fā)芽率的變異系數(shù)較大，說明該處理下苜蓿品種間耐鹽差別較大。因此，0.7% NaCl溶液處理下的相對(duì)發(fā)芽率可作為苜蓿品種耐鹽性鑒定的指標(biāo)之一。同理，選出0.9% NaCl溶液處理下的相對(duì)發(fā)芽勢(shì)和相對(duì)根長(zhǎng)作為鑒定指標(biāo)。

根據(jù)耐鹽指數(shù)的大小得出5個(gè)苜蓿品種的耐鹽性為牧歌>中苜1號(hào)>敖漢>中苜2號(hào)>胖多(表2)。然而，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，5個(gè)苜蓿品種中牧歌是不耐鹽品種，中苜1號(hào)耐鹽性最強(qiáng)，敖漢耐寒性強(qiáng)，但耐鹽性低于中苜1號(hào)，胖多的耐鹽性最差。因此，認(rèn)為發(fā)芽試驗(yàn)用于檢測(cè)苜蓿的耐鹽性有一定的局限性和不準(zhǔn)確性，這可能與發(fā)芽試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間短、品種的耐鹽性沒有完全表現(xiàn)出來有關(guān)。

2.2營(yíng)養(yǎng)液法試驗(yàn)結(jié)果 根據(jù)變異系數(shù)，選擇鹽量為0.7%的NaCl營(yíng)養(yǎng)液處理下相對(duì)發(fā)芽率、相對(duì)苗高、30 d相對(duì)幼根長(zhǎng)度等5項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算出中苜1號(hào)、胖多、牧歌、敖漢和中苜2號(hào)的耐鹽指數(shù)分別為0.82、0.58、0.74、0.88和0.68(表3)。根據(jù)耐鹽指數(shù)的大小得5個(gè)苜蓿品種的耐鹽性為敖漢>中苜1號(hào)>牧歌>中苜2號(hào)>胖多。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，中苜1號(hào)耐鹽性最強(qiáng)，胖多耐鹽性最差。中苜1號(hào)的耐鹽指數(shù)為0.82，略小于敖漢的耐鹽指數(shù)0.88，但二者間差異不明顯。

2.3自然鹽水法試驗(yàn)結(jié)果 根據(jù)變異系數(shù)，選擇0.9%的析出鹽水(電導(dǎo)率法測(cè)定)處理下的相對(duì)發(fā)芽率、相對(duì)苗高、30 d相對(duì)幼根長(zhǎng)度等5項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算出中苜1號(hào)、胖多、牧歌、敖漢和中苜2號(hào)的耐鹽指數(shù)，根據(jù)耐鹽指數(shù)的大小得出5個(gè)苜蓿品種的耐鹽性為敖漢>中苜1號(hào)>中苜2號(hào)>牧歌>胖多(表4)。與生產(chǎn)實(shí)踐基本一致。

表1 不同鹽處理對(duì)苜蓿5個(gè)品種相對(duì)發(fā)芽率的影響

表2 5個(gè)苜蓿品種發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果

表3 5個(gè)苜蓿品種營(yíng)養(yǎng)液法試驗(yàn)結(jié)果

表4 5個(gè)苜蓿品種自然鹽水法試驗(yàn)結(jié)果

3 討論與結(jié)論

苜蓿耐鹽性是多種抗鹽生理性狀的綜合表現(xiàn),由相關(guān)的多基因調(diào)控,并受到外界環(huán)境因子的影響或制約[13-14]。發(fā)芽試驗(yàn)法、營(yíng)養(yǎng)液法和自然鹽水法3種試驗(yàn)方法對(duì)苜蓿耐鹽性的研究表明，營(yíng)養(yǎng)液法和自然鹽水法與生產(chǎn)實(shí)踐基本一致，能夠通過苗期的耐鹽性準(zhǔn)確預(yù)測(cè)品種的耐鹽性，2種方法均可用于苜蓿耐鹽材料的快速鑒定。然而，發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果與生產(chǎn)實(shí)踐相差很大，可能與試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間短，某些抗鹽生理性狀未來得及表現(xiàn)有關(guān)。由于自然鹽水法試驗(yàn)過程比營(yíng)養(yǎng)液法復(fù)雜，因此，選擇營(yíng)養(yǎng)液法作為苜蓿耐鹽材料的快速鑒定方法較合適。

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